一種充電電路及輸出控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及充電電路，特別是一種具備恒定電壓或恒定電流輸出的充電電路及輸出控制方法。
【背景技術】
[0002]當今世界環境、能源問題日益突出，電動汽車成為了汽車工業研宄、開發的熱點，但電動汽車的市場化仍受到一些關鍵技術的阻礙。其中，比較突出的一個技術就是電動汽車的充電技術。
[0003]電動汽車充電機是電動汽車的重要組成部分。目前，常見的充電機電路多是采用前級的有源功率因數校正(ActivePowerFactorCorrect1n，簡稱APFC)電路和后級的隔離DC/DC轉換電路兩部分構成的拓撲結構。其中，分別使用兩片不同的數字芯片，單獨控制前級的APFC電路和后級的隔離DC/DC轉換電路，兩片數字芯片之間的信號傳遞需要添加通信電路來實現。
[0004]另一種充電機的實現電路是使用兩個相同功率的電路板并聯組成一個大功率模塊，且使用兩個控制芯片，同時需要對大功率模塊內部兩個并聯電路實現均流控制，電路結構復雜，控制器設計難度較大。
[0005]另外，一般的充電機都具備恒壓充電和恒流充電兩種工作模式。可以根據不同的工作狀態選擇工作模式。但是，當兩種工作模式切換時，充電機會產生很大的動態響應波動，影響充電機輸出電壓的質量。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種充電電路及輸出控制方法，簡化了電路結構，提高了電路的可靠性，實現了迅速/平穩的切換工作狀態且輸出動態響應快的目的，提高了充電電路輸出電壓的質量。
[0007]第一方面，本發明提供一種充電電路，包括:功率因數校正電路、諧振電路、采樣電路、驅動電路和控制電路；
[0008]所述功率因數校正電路，用于在所述控制電路的控制下，將接收的交流參數轉換為第一直流參數并輸出；
[0009]所述諧振電路，用于在所述控制電路的控制下，對接收的所述第一直流參數進行調節，以獲得輸出直流參數；
[0010]所述采樣電路，用于在所述控制電路的控制下，采集所述交流參數、第一直流參數以及所述輸出直流參數，并輸出至所述控制電路；
[0011]所述控制電路，用于接收所述交流參數和所述第一直流參數，并采用電壓外環和電流內環的雙環控制模式，確定調節所述功率因數校正電路輸出的第一直流參數的第一驅動信號，以及，還用于接收所述輸出直流參數，并采用電流外環和電壓內環的雙環控制模式，確定調節所述諧振電路的輸出直流參數的驅動信號，其中，所述輸出直流參數至少包括恒定的直流電流參數或恒定的直流電壓參數；
[0012]所述驅動電路，用于接收所述控制電路輸出的所述第一驅動信號和所述驅動信號，并對所述第一驅動信號和所述驅動信號進行電平和波形調整后，分別輸出至所述功率因數校正電路和諧振電路。
[0013]第二方面，本發明提供一種充電電路的輸出控制方法，采用本發明實施例所提供的充電電路來執行，所述方法包括:
[0014]所述采樣電路實時采集所述諧振電路的輸出電壓參數和輸出電流參數，并將所采集的輸出電壓參數和輸出電流參數發送至所述控制電路所包括的控制芯片；
[0015]所述控制芯片通過電流環對輸出電流誤差進行調節，以獲得電流環輸出參數；
[0016]所述控制芯片通過電壓環對輸出電壓誤差進行調節，以獲得所述諧振電路的驅動信號;
[0017]將所述驅動信號輸出至所述驅動電路，通過所述驅動電路調整所述驅動信號的電平和波形，將調整后的驅動信號輸出至所述諧振電路以調節所述諧振電路的輸出直流參數；
[0018]其中，所述輸出電流誤差是預設的輸出電流參考值與輸出電流參數之間的差值，以及，所述輸出電壓誤差是預設的輸出電壓參考值與所述電流環輸出參數以及所述輸出電壓參數之間的差值，以及，所述輸出直流參數至少包括恒定的直流電流參數或恒定的直流電壓參數。
[0019]本發明提供一種充電電路及輸出控制方法，使前級的功率因數校正電路和后級的諧振電路共用一塊控制芯片，硬件電路結構更加簡單，提高了電路的可靠性；雙環控制器運算所需的信號均由控制芯片直接采樣后處理，提高了本發明的實時性以及可操作性。后級的諧振電路采用電流外環和電壓內環的雙環控制模式，實現了充電電路的恒定電壓充電模式和恒定電流充電模式的快速切換，可以極大的降低輸出紋波、提高動態性能和短路保護速度，提高了輸出電壓的質量。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發明實施例一提供的一種充電電路的結構示意圖；
[0022]圖2是本發明實施例二提供的一種充電電路的主電路圖；
[0023]圖3是本發明實施例二提供的一種充電電路中電流外環和電壓內環的雙環控制器的原理圖；
[0024]圖4是本發明實施例二提供的一種充電電路中電壓外環和電流內環的雙環控制器的原理圖；
[0025]圖5是本發明實施例三提供的一種充電電路的輸出控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下將參照本發明實施例中的附圖，通過實施方式清楚、完整地描述本發明的技術方案，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0027]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0028]實施例一
[0029]圖1是本發明實施例一提供的一種充電電路的結構示意圖。參見圖1所示，所述充電電路，包括:功率因數校正電路110、諧振電路120、采樣電路140、驅動電路150和控制電路130 ；
[0030]所述功率因數校正電路110，用于在所述控制電路130的控制下，將接收的交流參數轉換為第一直流參數并輸出；
[0031]所述諧振電路120，用于在所述控制電路130的控制下，對接收的所述第一直流參數進行調節，以獲得輸出直流參數；
[0032]所述采樣電路140，用于在所述控制電路130的控制下，采集所述交流參數、第一直流參數以及所述輸出直流參數，并輸出至所述控制電路130 ;
[0033]所述控制電路130，用于接收所述交流參數和所述第一直流參數，并采用電壓外環和電流內環的雙環控制模式，確定調節所述功率因數校正電路110輸出的第一直流參數的第一驅動信號，以及，還用于接收所述輸出直流參數，并采用電流外環和電壓